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Khumaeni, A.; 反保 元伸; 赤岡 克昭; 宮部 昌文; 若井田 育夫
no journal, ,
次世代燃料サイクルで重要となるウランやプルトニウムの非接触高感度分析法として、マイクロ波支援レーザー誘起プラズマ発光分光法(MELIPS)を開発した。本研究においては、分光学的性質が核燃料物質と類似した酸化ガドリニウム試料を用い、減圧待機雰囲気中で焦点距離200mmのレンズにより、YAGレーザー光を集光照射して試料をアブレーションするとともに初期プラズマを生成し、これに、マグネトロンで発生させたパルスマイクロ波をアンテナを介して供給した。その結果、プラズマ発光時間が数百マイクロ秒に及び、これまで実施してきた減圧希ガス雰囲気での測定同様、時間積分したガドリニウムの発光スペクトル強度は、レーザー単独照射に比べて飛躍的に増大されることを見いだした。
大場 弘則; 佐伯 盛久; 若井田 育夫; 田邉 里枝*; 伊藤 義郎*
no journal, ,
放射性廃液等の遠隔分析技術の開発において、レーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)を液体試料に適用してその性能を確かめた。元素分析の高感度化を図るため、ノズルから噴出する液体ジェットにより気液界面を形成させ、そこにナノ秒パルスレーザーを集光して発光分光観測への適用について検討した。液体ジェットフローは内径0.52mmのピペットチップあるいはダブルスリットノズルにより形成される膜厚が5
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mの液体シートとした。分析水溶液循環システムを構築し、ナトリウム水溶液のLIBS分析を行い、フロー水柱あるいは液体超薄膜にレーザー光を集光した場合について発光観測状況を調べた。液体フロージェットへのレーザー照射位置を最適化して検量線を作成したところ、液柱フローで14ppb、液体シートフローでは1.1ppbの検出下限を得た。また、単一元素ではセシウムおよびルビジウム等アルカリ金属水溶液について検出下限はそれぞれ7.1ppb, 33ppbであった。さらに本発表では、放射性廃液を模擬した15元素含有水溶液を用いてLIBSを行い、オンライン分析への適用性についても議論する。
佐伯 盛久; 岩撫 暁生; 伊藤 主税; 若井田 育夫; Thornton, B.*; 作花 哲夫*; 大場 弘則
no journal, ,
高放射線環境下でかつ水中に存在する固体試料を遠隔元素分析するための、ファイバーカップリングレーザー誘起ブレークダウン(LIBS)分光装置を設計・開発した。通常水中でLIBSを行うと、レーザーアブレーションにより生成したプラズマが水によりすぐ冷却されてしまうため、そこからの発光を効率よく観測することができない。そこで我々は、ガスフローシステムまたはダブルレーザーパルスシステムをLIBSシステムに取り入れることにより、レーザーアブレーションプラズマの周辺だけに擬大気環境を発生させ、水中でも効率よくLIBS測定ができるようにした。また、放射線照射したときのファイバーの光学透過特性試験を行い、放射線照射前後において近赤外(700-1100nm)領域では透過特性が変化しないことを見いだした。そして、この結果をもとに、近赤外レーザーでアブレーションを行い、近赤外の発光を観測する手順を確立した。